13. Определение структуры операций

Цель определения структуры операций состоит в выборе на основе концентрации или дифференциации переходов, применении одно- или много инструментальной обработки, последовательной или параллельной схем обработки, оптимальной компоновки переходов в операции [19].

Степень концентрации и дифференциации операций является важнейшим принципом при построении операции техно­логического процесса механической обработки деталей.

При концентрации операций сокращают число установов заго­товок на станок, широко применяют много инструментальную обра­ботку одной или нескольких поверхностей, а также многоместную обработку. Повышается точность взаимного расположе­ния обрабатываемых поверхностей, производительность обработки за счет снижения основного и вспомогательного времени, сокра­щается длительность производственного цикла, упрощается кален­дарное планирование, возрастают требования к точности станка, его технологическим возможностям.

При дифференциации операций точную чистовую обработку выполняют на высокоточном оборудовании с использованием рабо­чих высокой квалификации; предварительную черновую обработку производят простейшими и высокопроизводительными методами на простых станках рабочие более низкой квалификации.

В среднесерийном производстве применяются оба принципа: концентрация операций предусматривается для обработки на станках с ЧПУ и быстропереналаживаемых агрегатных станках и автоматах, а дифференциация — на переменно-поточных линиях групповой обработки.

Выбор той или иной структуры операций зависит от типа производства, наличия приспособлений, вида оборудования, конструкции деталей. Так при малой серии деталей отпадает необходимость в многоместной обработке. При крупногабаритных деталях так же исключается возможность многоместной обработки. При малогабаритных деталях целесообразна многоместная обработка, однако возникают затруднения с применением много инструментальной обработки. При обработке нежестких деталей, например, длинных валов, осей и шпилек, много инструментальная обработка возможна лишь на пониженных режимах обработки. При этом высокоточные поверхности целесообразно обрабатывать окончательно по одноместной последовательной схеме одним инструментом. Во всех случаях в серийном производстве необходимо стремиться к сокращению числа установок, увеличению числа переходов в операциях за счет их концентраций, использования многоцелевых станков с ЧПУ и агрегатных станков. Выбранная структура операций оформляется в виде операционной карты по ГОСТ 3.1107-74 с вычерчиванием операционных эскизов. При большом количестве инструментов приходится также снижать скорость резания, уменьшать подачу. Возможность совмещения технологических переходов устанавливают в зависимости от жесткости заготовки [10].

14. Расчет операционных припусков,

предельных размеров по переходам

1. Общие понятия о припусках

Припуски на механическую обработку определяются расчетно-аналитичеоким и опытно-ста­тистическим методами. Растет припусков и назначение их по таб­лицам ГОСТов следует производить после отработки конструкции детали и заготовки на технологичность и технико-экономического обоснования метода изготовления заготовки.

Для определения заготовки припуск определяется для наиболее точных поверхностей заготовки, расположенных по двум трем координатам. При этом эта расчетная поверхность должна выполняться при изготовлении заготовки.

Для вычисления операционных припусков необходимо знать весь состав переходов, параметры качества поверхностного слоя по переходам: среднеарифметическая высота профиля микронеровностей, толщина дефектного слоя, погрешности формы и расположения заготовки в переходах и погрешности установки заготовки в переходах.

Перед началом расчета припусков необходимо выполнить эскиз заготовки с указанием схемы ее установки на стан.ке или в приспособлении н выделением поверхностей, для которых рассчи­тываются или назначаются по таблицам припуски на обработку.

В конце расчета выполняется эскиз заготовки с назначенными номинальных размеров, предельных отклонений, припусками и допусков. Строится схема расположения припусков и допусков. Результаты расчета и назначения припус­ков заносятся в сводную таблицу.

Припуск на механическую обработку - это слой металла, уда­ляемый с поверхности заготовки с целью получения требуемых по чертежу формы и размеров детали. Припуски назначают только на те поверхности, требуемые форма и точность размеров которых не могут быть достигнуты принятым способом получения заго­товки.

Припуски делят на общие и операционные. Общий припуск на обработку - это слой металла, необходимый для выполнения всех необходимых технологических операций, совершаемых над данной поверхностью. Операционный припуск - это слой металла, удаляемый при выполнении одной технологической операции. При­пуск измеряется по нормали к рассматриваемой поверхности и равен сумме операционных припусков.

Размер припуска существенно влияет на себестоимость изго­товления детали. Завышенный припуск увеличивает затраты труда, расход материала, режущего инструмента и электроэнергии. За­ниженный припуск требует применения более дорогостоящих спо­собов получения заготовки, усложняет установку заготовки на станке, требует более высокой квалификации рабочего. Кроме того, он часто является причиной появления брака при механической обработке. Поэтому назначаемый припуск должен быть оптималь­ным для данных условий производства.

Оптимальный припуск зависит от материала, размеров и кон­фигурации заготовки, вида заготовки, деформации заготовки при ее изготовлении, толщины дефектного поверхностного слоя и дру­гих факторов. Известно например, что чугунные отливки имеют дефектный поверхностный слой, содержащий раковины, песчаные включения; поковки, полученные ковкой, имеют окалину; поковки, полученные горячей штамповкой, имеют обезуглероженный поверх­ностный слой. Припуски определяют расчетами, когда технология механической обработки еще не разработана припуски на обработку различных видов заготовок выбирают по нормативным таблицам.

Слой металла, снимаемый на первой операции, может колебаться в широких пределах, т. к. помимо операцион­ного припуска часто приходится удалять напуск. Напуск — это избыток металла на поверхности заготовки (сверх припуска), обусловленный технологическими требованиями упро­стить конфигурацию заготовки для облегчения ее изготовления.